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氮素是生物体内蛋白质、氨基酸等多种物质的组成部分,也是植物生长最重要的矿质元素之一,被称为生命元素,植物可吸收利用的主要氮源是铵态氮和硝态氮。目前,农作物生长过程中普遍存在氮素利用率较低,大量施用氮肥仍是提高农作物产量的主要手段。研究表明,过多施用氮肥可导致作物抗逆能力下降、土壤结构破坏以及水体污染等。因此,开展氮素高效利用作物种质创新已成为提高氮素利用率的重要途径。核桃(Juglans regia L.)为世界最重要“四大坚果”之一,为国家木本油料发展战略树种。本论文以核桃为研究对象,开展了核桃铵转运蛋白(AMT,ammonium transporter)基因克隆、过表达载体构建,同源转化核桃体细胞胚等研究,以期获得生长良好的核桃铵态氮高效利用再生植株。本研究的主要研究结果如下:(1)成功克隆核桃JrAMT基因、构建过量表达载体并开展了亚细胞定位分析通过同源克隆法成功克隆了核桃JrAMT基因全长cDNA,进行生物信息分析结果表明,该基因长度为1464bp,经过NCBI在线序列比对显示该基因的序列编码的氨基酸序列属于Ammonium Transporter Family。该基因编码的蛋白分子量约为121.55kd,理论等电点为4.75,属于酸性蛋白。使用GFP作为融合报告基因,成功构建由CaMV35S(强启动子)启动的过量表达载体35S-JrAMT-GFP。烟草表皮亚细胞定位的结果显示,该融合蛋白定位于细胞膜。(2)成功开展核桃体细胞胚的遗传转化并获得阳性再生植株以核桃野生型体胚为受体,通过农杆功介导法开展了35S-JrAMT-GFP载体的遗传转化。结果表明:羧苄青霉素可以有效抑制由农杆菌导致的体胚污染;通过继代培养可以有效降低转化体胚的褐化,并提高转化体胚的诱导率;采用潮霉素筛选培养可以显著提高转化体胚的阳性率;对PCR检测获得2000bp左右目的片段的再生植株进一步进行RT-PCR荧光定量分析,JrAMT基因相对表达量显著高于对照的再生植株确定为核桃35S-JrAMT-GFP阳性植株。(3)核桃JrAMT基因的功能验证通过对核桃35S-JrAMT-GFP阳性植株的株高、叶绿素含量、氮素含量和干物质量观察检测发现,35S-JrAMT-GFP阳性植株的叶绿素含量、氮素含量、株高和干物质量均显著高于对照植株,说明核桃JrAMT基因可以促进植株叶绿素合成、氮素吸收和营养器官建成,在功能建成方面发挥重要作用。